Question

1．某實驗小學(xué)的同學(xué)們在探究“斜面的機械效率”實驗時．用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收集了下表中的實驗數(shù)據(jù)．

實驗次數(shù)	斜面傾斜程度	物塊重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面長度S/m	機械效率η
1	較緩	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	較陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的數(shù)據(jù)可得出：在其它條件一定時，斜面越緩，機械效率越低；
（2）第2次實驗中，小木塊受到的摩擦力大小為0.7牛；
（3）該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為4.5N，把第4次與第2次測量結(jié)果進行計算分析比較，所得結(jié)論斜面越粗糙機械效率越小．

Answer 1

分析 （1）分析表格數(shù)據(jù)時，顯然拉力和機械效率的變化是因斜面的傾斜程度的改變而引起的．斜面的省力情況通過彈簧測力計測力計的示數(shù)體現(xiàn)，彈簧測力計的示數(shù)越小越省力；斜面的機械效率的大小從表中可以直接看出來；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，求出總功和有用功，從而求出額外功，根據(jù)W=fs求出摩擦力；
（3）斜面的有用功是克服物塊重力做的功，知道物塊的重力和物塊上升的高度，可利用公式W_有用=Gh進行計算；總功是拉力做的功，知道拉力的大小和斜面的長，可利；用公式W_總=Fs進行計算；最后根據(jù)機械效率的計算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算出斜面的機械效率．

解答 解：
（1）由記錄的數(shù)據(jù)可以看出斜面的傾斜程度越緩時，沿斜面的拉力F越小，則斜面越省力；由記錄的數(shù)據(jù)可以看出斜面傾斜程度越緩時，斜面的機械效率越低．
（2）則拉力所做的總功為：W_總=Fs=5N×0.5m=2.5J；
根據(jù)機械效率公式可知，有用功為：W_有=Gh=3.2N×1m=3.2N；
則額外功為：W_額=W_總-W_有=3.2J-2.5J=0.7J；
克服摩擦力所做的功為額外功，根據(jù)W=fs得：摩擦力為：
f=$\frac{{W}_{額}}{l}$=$\frac{0.7J}{1m}$=0.7N．
（3）由題意可知，G=5N，h=0.5m，克服物塊重力做的有用功為：W_有用=Gh=5N×0.5m=2.5J，
F=4.5N，s=1m，拉力做的總功為：W_總=Fs=4.5N×1m=4.5J，
則斜面的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{2.5J}{4.5J}$≈55.6%．
要探究機械效率與斜面粗糙程度關(guān)系，必須保證斜面傾斜程度和長度相同的情況下（即高度相同，斜面長度相同），
第4次和第2次斜面的長度和高度相同，從數(shù)值上可以看出斜面越粗糙機械效率越�。�
故答案為：（1）低；（2）0.7；（3）斜面越粗糙機械效率越�。�

點評 本題考查斜面的機械效率，要會分析實驗數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律，關(guān)鍵是找準(zhǔn)需要分析的項目．影響斜面機械效率的因素有物塊重力、斜面傾斜程度和斜面粗糙程度，注意控制變量法，在研究機械效率和某一因素關(guān)系時，要說明其他兩個因素保持一定．